王景馨
近年来中国铁路实现了跨越式发展，国家《中长期铁路网规划》提出了建设“八纵八横”高速铁路网，山东省“六纵四横”铁路网也在密集建设期，新路网的建设和开通需要大批铁路运输专业人才。山东职业学院本着服务铁路行业、服务区域经济的原则，以铁路运输管理领域的核心职业岗位需求为导向，推行“以岗导学，实境育人”的人才培养模式。由于铁路运输企业生产的特殊性，铁路现场对安全有很高的要求，铁路局目前难以接收大量的学生到站段生产一线实习。铁道交通运营管理专业的许多实践教学项目只能以规章学习、案例分析、方案设计等形式进行。面对只能“纸上跑火车”的困境，山东职业学院采用虚拟仿真实践教学这一新型的教学模式，以“一创新三原则三层次”的理念，积极建设高水平的铁道交通运输虚拟仿真实训中心，集校内教学演练、职业技能培训、职业资格鉴定、教学科研等多功能于一身。实训中心的建设以虚拟仿真的形式营造了校内企业生产实境化的教学环境，实施教学做一体的教学模式，培养学生的创新能力与实践动手能力，提升实践教学效果。
1 以铁道交通运输虚拟仿真实训中心建设为契机，创新人才培养模式
铁道交通运输虚拟仿真实训中心是教育信息化结合铁路行业学科特点与教学内容深度融合的产物。信息化技术的应用有效推动教育教学方法的改革，强化实践教学建设，促进教科研改革工作的深化发展，实现人才培养方案的优化，创新人才培养模式。
山东职业学院铁道交通运营管理专业人才培养始终以学生为中心，把提高复合型技术技能人才培养质量作为根本目标。围绕这一目标，结合铁道交通运输虚拟仿真技术在教学中的应用，以铁路运输管理领域的核心职业岗位任职要求为导向，推行“以岗导学，实境育人”的人才培养模式，探索虚拟仿真实训与顶岗实习相结合的实践教学模式，培养铁道交通领域优秀人才。实训中心的建设促使人才培养方案在师资队伍、教学实施、教学资源、教学方法等方面进行系统性变革。以虚拟仿真实训中心搭建的平台加强实训教学环节，突出了教学过程的实践性、开放性和职业性，带动铁道交通运营管理专业调整与建设，引导课程设置、教学内容的改革。在师资队伍方面，更注重教师的操作实践能力，并要求与时俱进，不断更新新技术、新技能。采用“岗位任务对接式”实践教学模式，即在实践教学中以工作岗位的实际工作流程为主线，学校教师和企业技术人员共同授课，同时健全学校和企业人员双向流动机制，打造一流“校企混编、德技双馨”教师团队。在教学实施方面，强化学生职业技能、职业素养的培养，利用虚拟仿真资源等信息化技术支持“线上线下”混合式学习、虚拟仿真实境操作性学习等学习方式。在教学方法方面，依据职业岗位典型工作任务，设计实训、社会服务、创新创业等虚拟仿真教学资源，为学生提供了技能操作的虚拟情境，而学生能否主动去探索、运用、创造，还是取决于资源的设计与教师的引导，因此必须积极实行启发式、讨论式，自主探索式教学，改进教学方法，推进虚拟仿真平台等网络学习空间建设和普遍应用。在教学评价方面，改革考试方法，进行综合考试改革。在虚拟仿真教学平台上设计学生综合技能操作能力的考核项目，着重提高学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力，摆脱传统教学中的“纸笔考试”方式。
2 铁道交通运输虚拟仿真实训中心建设的“三原则”
2.1 校企合作建设原则
校企合作是高职院校持续发展的重要举措，虚拟仿真实训中心的建设可以搭建为校企合作的平台，将学校教学、企业生产、社会服务和科技研发融为一体，一方面培养技能型人才，提升学生的操作技能，另一方面服务企业和社会，提升科技创新和服务能力。
2.1.1 与虚拟仿真技术研发机构和供应商合作
这些企业的技术人员可以提供较高的虚拟仿真资源开发相关技术支持，但是他们并不一定精通于职业教育规律以及铁道运输专业知识。而虚拟仿真教学资源的设计不能只停留在实现生产流程的“可视化”上，而是要符合职业教育规律，从情景性、过程性和操作性多方面进行设计。学校教师与企业技术人员共同进行教学项目的开发与设计，进行虚拟仿真资源建设，让虚拟仿真教学资源不仅可以成为学生提高技能的帮手，同时也是培养学生创新意识的有效工具。
2.1.2 与铁路运输企业深度合作
与铁路运输企业保持密切合作关系，以铁路企业用人标准来丰富和完善人才培养方案，双方共同进行模拟铁路现场运输生产场景的仿真软件开发，企业参与实践教学项目的设计与指导工作，安排有经验的专业技术人员到实训中心担任指导教师，给学生开设讲座，提高实践教学质量；另一方面，校企共同培养创新型、应用型人才，促进铁路产业的发展。与铁路运输企业的合作不仅带来了铁路新技术，也保证了虚拟仿真实训中心对学生培养机制的实时修正，不断完善虚拟仿真实训平台。学校在与铁路运输企业共同培养企业后备人才的过程中，将理论知识和企业需求紧密地结合起来，并将其中部分成果融入实践教学，保证了在校实训内容的与时俱进。
2.2 资源共用共享原则
2.2.1 虚拟仿真实训中心共建共用
以与中国铁路济南局集团有限公司为例对资源共用共享模式进行分析说明。济南局为我院实训中心系统提供现场作业数据、资料等，共同设计开发了一套铁路分散自律调度集中模拟系统，共建CTC 仿真推演实训室。CTC 仿真推演实训室包括济南局100 个车站的站场数据，使学生在接发列车实训时可以身临其境，与毕业后铁路助理值班员岗位无缝衔接，同时我校作为济南局铁路职工培训基地，为车站值班员、助理值班员、信号员等岗位培训提供了良好软硬件环境及师资力量，并具备职业资格鉴定的条件。
2.2.2 共享资源课程建设
铁道运输虚拟仿真实训中心建好后，开设相关实训实验课程，也可以在一些专业课程中嵌入相关实践教学内容。例如，3D虚拟仿真货装实训系统依据有关铁路货运规章，通过虚拟现实技术，模拟货物装车作业各个环节及作业要求，实现了货物装车标准化作业的实训和考评。专业教师在此平台进行教学的同时，建设《铁路货运组织》资源共享课程，在课程中嵌入装车前三检，装车车前会，装载加固等虚拟实训场景，通过浸入式学习，提高学生对知识的掌握程度。资源共享课程主要建设内容包括教学指导类文件、电子课件、电子教案、微课视频、操作视频、事故案例、动画演示、虚拟仿真系统、试题库、实训指导、件等。课程建成后可以实现全网共享，校内外师生、铁路局工作人员、物流人员均可以在网上学习。教师可以控制不同学生的学习进度，满足学生自主学习的需求，与实训中心虚拟仿真资源“线上线下”配合使用，服务学生自主学习、辅助教师教学、配合技术培训教学，实现优质教学资源的应用与共享，促进职业教育教学改革。
2.3 虚实结合的原则
虚拟仿真实践教学虽然具有一定的优势，但是其局限性也不可忽视。目前，大多虚拟仿真教育资源仍然停留在学生的视觉认知层面，即从视觉上注重生产场景的呈现，追求逼真的三维视觉效果。虚拟实训中按照规章作业流程操作的多，设计性和创新性的实训内容少，学生在实训中缺乏创新的感受和体会，只要按流程操作即可。我院在建设铁道运输虚拟仿真实训中心时实行“虚实结合”的原则，形成“虚实结合”的实践教学体系。不是只追求虚拟，不是以虚拟仿真实训代替所有的实践教学项目，而是尽可能地让学生接触实际，“能实不虚”。虚实结合其实有很多种，比如：虚拟仿真校内实训和校外顶岗实习相结合；课程中理论讲解、实物演示与虚拟演练相结合；课内部分内容虚拟仿真，部分内容真实设备操作相结合等等。
2.3.1 虚拟仿真实训系统建设虚实结合
铁路的调度指挥系统属于大型复杂控制仿真实训系统，我院采用仿真设备与真实设备虚实结合的方式建设。比如，站场、线路、列车等设备设施采用虚拟仿真，区间逻辑检查解锁控制盘、部分信号机、转辙机等使用现场真实设备，通过虚实结合系统构建后，与铁路运输生产实际相一致，具备联锁、列控、CTC/TDCS、列车运行仿真、故障仿真等功能，构建了具有铁路生产的虚实相关的教学环境，实现与就业岗位铁路生产现场一致的现场化教学。
2.3.2 实践教学体系建设虚实结合
按照虚实结合的原则，我院推行虚拟仿真校内实训与顶岗实习相结合的实践教学模式。学生在校期间先在虚拟仿真实训中心进行专项实训，比如调车作业实训，货装作业实训，客运应急演练实训，切实提升学生实际动手能力及岗位适应能力，并且使学生提前接受企业文化教育及安全生产教育，接触到铁路企业生产流程和严谨高效的生产管理方法，学到了在学校书本上学不到的知识和技能，为第六学期的企业顶岗实习打下坚实的基础。中国铁路济南局集团有限公司每年大约接收我院铁道交通运营管理专业毕业生200 余名进行顶岗实习。学生经过“校内实训+ 顶岗实习”的职业技能培养，毕业后短时间内就可以通过考核正式上岗，非常适应铁路运输企业的需求。
3 虚拟仿真实训资源建设的“三层次”
在铁道交通运输类虚拟仿真实践教学环节中，采取递进式教学方式，将教学资源整合为三个实践层次：一是以强化就业初始岗位技能为主导的实践实训层；二是以强化职业长期发展技能为主导的实践实训层；三是以强化学生综合创新设计能力为主导的实践实训层。通过整合，各种形式的虚拟仿真实验教学资源构成了既层次分明、各有侧重，又相互渗透、互相促进的实践教学体系。
3.1 以强化就业初始岗位技能为主导的实践实训层
该层次设置3D 虚拟仿真实训室将构建一个3D 仿真铁路货运装车系统环境和一个3D 仿真调车系统环境。采用虚拟现实技术，创建典型调车及货运作业场景，满足正常情况下及非正常情况下铁路作业需求，使学生能够尽快掌握调车长、连结员、外勤货运员等铁路基层岗位的实作技能，使课堂教学能够无缝对接岗位技能要求。
3.2 以强化职业长期发展技能为主导的实践实训层
该层次设置的CTC 仿真推演实训室以济南局胶济线为蓝本，融入铁路行业作业标准，模拟建设一个铁路调度集中区段，包括1 套CTC 分散自律调度集中设备和50 套车务终端设备。同时装设普速铁路和高速铁路两套模拟系统，可根据教学需要进行自由切换，该系统采用济南铁路局的真实数据，从而使实训模拟操作更加切近实际。培养学生学习国内主流制式联锁的操作，主流CTC/TDCS 的设备操作，调度员、值班员、信号员和助理值班员正常接发车流程，车务非正常接发列车的流程和故障应急处理方法等。使学生能够尽快掌握调度员、车站值班员、助理值班员等铁路岗位的实作技能，为学生长期职业发展打下良好的基础。
3.3 以强化学生综合创新设计能力为主导的实践实训层
该层次的设置目的是让学生在掌握铁道运输技能后，充分利用综合类虚拟仿真实训资源，对学生进行创新能力训练，培养学生创新设计和系统设计能力，激发学生创新热情和参与创新活动的积极性。该层次的资源设置主要是围绕以完成综合性技能和以实训项目驱动的方式，由学生自主设计完成铁路交通运输虚拟仿真创新型实训项目。例如，有的同学利用平台自主设计解决济南局冬季煤炭卸车冻结的实验项目，利用高铁运送小件包装货物的实验项目。另外，为学生参加创新设计实践大赛进行训练，为创新活动提供指导、设备和场所。
